(57)【要約】【課題】可燃性ガスを一定の温度で完全燃焼させるときに、前記廃棄物の乾留した可燃性ガスを電動バルブで自動燃焼と酸素供給による可燃性ガスを完全燃焼させることができ、環境汚染を生じることのない、廃棄物の焼却処理ができる二段式ガスバーナー炉を提供する【解決手段】一定の容積のある第一段バーナー炉室に導入された可燃性ガスの燃焼温度が自然燃焼し得る温度に達するまで着火燃焼炎を供給し、該二段目燃焼バーナー炉における前記可燃性ガスの特定の温度範囲の燃焼温度を検知して、酸素含有するガスの供給量を第二段目のバーナー炉室で自動的に調整しつつ、前記第一段の着火手段と第二段目バーナー炉への酸素含有のガスの供給量により燃焼温度を制御する二段式のバーナー炉室での着火・燃焼を制御する【選択図】図１
0003117793.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物の未乾留部を乾留して可燃性ガスを生ぜしめるガス化炉から得られたガスを燃焼させるために、着火バーナーを設置して、初期に所定の時間内に可燃性ガスの燃焼炎を供給して、特定温度を達成させ、中温に維持される燃焼第一段バーナー炉室を有し、さらに第一段目の着火可燃性ガスがガス通路を介して導入される第二段目のバーナー炉室を有し、第一段目のバーナー炉室から導入された可燃性ガスは酸素を含有するガスの供給により第二段バーナー炉室で完全燃焼させる二段式燃焼バーナー炉室からなることであって、第一段バーナー炉室に導入された可燃性ガスの燃焼温度が自然燃焼し得る温度に達するまで該可燃性ガスに向けて着火燃焼炎を供給し、該温度に達成したら着火燃焼炎を停止して自動燃焼に移行させる、第二段目の着火手段として、該二段目燃焼バーナー炉における前記可燃性ガスの燃焼温度を検知して、酸素含有するガスの供給量を第二段目のバーナー炉室で自動的に調整しつつ、前記第一段の着火手段と第二段目バーナー炉へ４ケ〜８ケの空気混合ノズルを取付して空気の燃焼温度を制御する二段式のバーナー炉室での着火・燃焼を制御する手段を備えたことを特徴とする可燃性ガス化バーナー装置
【請求項２】
廃棄物の未乾留部を乾留して可燃性ガスを生ぜしめるガス化炉から得られたガスを燃焼させるために、燃焼第一段バーナー炉室に着火バーナーを設置して、８０℃〜４００℃に加熱された可燃性ガスを供給して、着火バーナーで初期に所定の時間内に６００℃〜800℃の温度にさせ、高温に維持されることができる50L~100Lの室内容積の燃焼第一段バーナー炉室を有し、さらに第一段目の着火可燃性ガスがガス通路を介して導入される第二段目のバーナー炉室は第一段目のバーナー炉室から導入された可燃性ガスを酸素含有するガスの供給により700℃〜1140℃の温度範囲で完全燃焼させるための温度測定により調整、電動バルブの自動供給装置を備えて前記第一段の着火手段と第二段目バーナー炉への空気含有のガスを自動供給できる装置により燃焼温度を制御する二段式のバーナー炉室での着火・燃焼を制御する手段を備えたことを特徴とする可燃性ガス化バーナー装置
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、樹脂成分を含む廃棄物の焼却処理用可燃性ガス化バーナー装置に関するものである。
本考案はプラスチック、ゴム等の廃材、および有機産業廃棄物を気化点による加熱と、供給する空気によって、密室内で乾留状態で燃焼してえられた可燃性ガスを燃焼させる燃焼ガス化バーナー炉に関して、さらにその燃焼に当たり、着火燃焼の制御と酸素含有のガスの供給量を電動バルブで調整する二段式燃焼バーナー炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃タイヤ等の廃棄物を焼却処理する方法として、乾留ガス化焼却処理装置を用いる方法が知られている（特許文献７参照）。
【０００３】
この乾留ガス化焼却処理装置は、ガス化炉内に収納した廃棄物の一部を燃焼させつつ、その燃焼熱により該廃棄物の残部を乾留（熱分解）し、最終的には、該廃棄物を完全燃焼させて炭化する一方、この時、該廃棄物の乾留により生じる可燃性ガスをガス化炉からガス通路を介してバーナー室に導入すると共に、該バーナー室において、該可燃性ガスと酸素（空気）とを混合して完全燃焼させることにより環境汚染を生ぜしめることなく、廃棄物をガス化するようにしたものである。
【０００４】
前記乾留ガス化焼却処理装置によれば、ガス化炉における廃棄物の一部の燃焼及び残部の乾留と、該乾留により生じる可燃性ガスのバーナー室における燃焼とは次のように行われる。前記ガス化炉内で発生した可燃性ガスは、該バーナー室からガス通路を介して燃焼炉に導入され、さらに該バーナー室においてその燃焼に必要な空気中の酸素と混合されると共に、該ガス化室に装着した着火装置により着火されて燃焼される。この時、該ガス化室における可燃性ガスの燃焼温度は、廃棄物への着火後に、ガス化炉内で発生して燃焼炉に導入される可燃性ガス量の増加に伴って上昇していく。そして、このように、燃焼炉における可燃性ガスの燃焼が開始されると燃焼が自然に継続され、ガス化炉に接続された空気中の酸素供給装置が、前記バーナー室内の温度変化に従って、該ガス化炉に廃棄物の一部の燃焼及び残部の乾留に必要な空気中の酸素を供給する。同時に、前記空気中の酸素供給装置は、前記バーナー室内の温度を前記可燃性ガスの燃焼温度として捉え、該燃焼炉内の温度を前記可燃性ガスの燃焼による窒素酸化物等の発生が充分に少ない燃焼温度としてあらかじめ定められた温度で略一定に維持するように電動バルブで調整しつつ、前記空気中の酸素を供給する。廃棄物の種類によっては、該廃棄物の乾留の終了段階が近づくと、前記バーナー室において前記可燃性ガスの不完全燃焼による黒煙を生じ、環境汚染を生じる虞れがあるとの不都合がある。（これは、アフターバーナーにより解決する。）
【０００５】
従来の樹脂等の廃棄物を焼却する装置の多くは、鉄製の外枠の中に設けた傾斜した燃焼棚に投入した被焼却物に対して重油、又は燈油バーナーで加熱するとともに、空気を供給しながら焼却するものである（特許文献１参照）。また樹脂、タイヤの廃棄物などを乾留により可燃性ガスを発生させて、燃焼させる焼却処理装置が開発されているが、常時に燃焼着火バーナーを付いている（特許文献２参照、特許文献３参照、特許文献４参照）。さらに燃焼炉も大型であり、また二段式のバーナー燃焼炉は存在しているが、着火装置も付いて常時燃料を必要としている（特許文献５参照、特許文献６参照）。
【０００６】
燃焼炉内の温度がこれを略一定に維持すべき温度よりも下降したときには、ガス化炉への空気中の酸素供給量を増加させて廃棄物の燃焼を促進すると共にその燃焼熱による廃棄物の乾留を促進し、これにより、可燃性ガスの発生量を増加させて、前記燃焼炉内の温度、すなわち該可燃性ガスの燃焼温度を上昇させる。一方、前記燃焼炉における可燃性ガスの燃焼が開始されると、バーナー室に接続された空気中の酸素供給装置が、前記燃焼炉内の温度変化に従って、該バーナー室に前記可燃性ガスの完全燃焼に必要な酸素を供給する。具体的には、燃焼炉内の温度が下降したときには、前記バーナー室に導入される可燃性ガスの量が減少しているものとして燃焼炉への酸素供給量を減少させ、逆に、燃焼炉内の温度が上昇したときには、前記バーナー室に導入される可燃性ガスの量が増加しているものとして燃焼炉への空気中の酸素供給量を増加させて、常に前記可燃性ガスが完全燃焼する量に見合う量の酸素を供給する。ガス化炉及びバーナー室への空気中の酸素供給量を前記のように制御することにより、前記燃焼炉内の温度として測定されるバーナー室における可燃性ガスの燃焼温度が、窒素酸化物等の環境汚染物質の発生が充分に少ない燃焼温度で略一定に維持されることとなって、該可燃性ガスが環境汚染を生じることなく完全燃焼されると共に、ガス化炉における廃棄物の一部の燃焼及び残部の乾留が円滑に進行することとなる。そして、この時、前記ガス化炉内における廃棄物の部分的燃焼は、乾留による可燃性ガスの発生が行われた部位に徐々に移行していくことにより行われ、このため、その部分的燃焼は、ほとんど窒素酸化物を発生することなく行われることになる。
【特許文献１】特開平８−６８５２１号
【特許文献２】特開平５−１４１６６３９号
【特許文献３】特開平８−２７８０１４号
【特許文献４】特開平９−１４６２３号
【特許文献５】特開平９−１７０７３２号
【特許文献６】特開２００３−８３５２３号
【特許文献７】特開平２−１３５２８０号
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案は、かかる不都合を解消して、廃棄物の一部を燃焼させつつ残部を乾留して可燃性ガスを生ぜしめるとともに、可燃性ガスを電動バルブにより一定の温度で完全燃焼させるときに、前記廃棄物の乾留した可燃性ガスを自動燃焼と空気中の酸素供給による可燃性ガスを完全燃焼させることができ、環境汚染を生じることのない、廃棄物の焼却処理ができる可燃性ガス化バーナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
廃棄物の未乾留部を乾留して可燃性ガスを生ぜしめるガス化炉から得られたガスを燃焼させるために、着火バーナーを設置して、初期に所定の時間内に可燃性ガスの燃焼炎を供給して、特定温度を達成させ、高温に維持される燃焼第一段バーナー炉室を有し、さらに第一段目の着火可燃性ガスがガス通路を介して導入される第二段目のバーナー炉室を有し、第一段目のバーナー炉室から導入された可燃性ガスは空気中の酸素を含有するガスの供給により第二段バーナー炉室で完全燃焼させる二段式燃焼バーナー炉室からなる。第一段バーナー炉室に導入された可燃性ガスの燃焼温度が自然燃焼し得る温度に達するまで該可燃性ガスに向けてバーナーによる着火燃焼炎を供給し、核温度に達成したら着火燃焼炎を停止して自動燃焼に移行させる、第二段目の着火手段として、該二段目燃焼バーナー炉における前記可燃性ガスの燃焼温度を検知して、空気中の酸素含有するガスの供給量を第二段目のバーナー炉室で自動的に調整しつつ、前記第一段の着火手段と第二段目バーナー炉への空気中の酸素含有のガスの供給量により燃焼温度を制御する二段式のバーナー炉室での着火・燃焼を自動制御する手段を備える
【０００９】
廃棄物の未乾留部を乾留して可燃性ガスを生ぜしめるガス化炉から得られたガスを燃焼させるために、燃焼第一段バーナー炉室に着火バーナーを設置して、８０℃〜４００℃に加熱された可燃性ガスを供給して、着火バーナーで初期に所定の時間内に６００℃〜800℃の温度にさせ、高温に維持されることができる５０L〜１００Lの室内容積の燃焼第一段バーナー炉室を有する、５０L以下の場合には温度が上昇してコントロールが難しい。また１００L以上になると常時に着火燃焼バーナーによる補助燃焼が必要になる。さらに第一段目の着火可燃性ガスがガス通路を介して導入される第二段目のバーナー炉室は第一段目のバーナー炉室から導入された可燃性ガスを空気中の酸素を含有するガスの供給により６00℃〜1140℃の温度範囲で、この範囲以外では酸素含有ガスによる制御が困難になる。一段目のバーナー炉室からの可燃性ガスを完全燃焼させるため、炉内の温度測定による空気中の酸素含有ガスの電動バルブによる自動供給装置を備える。前記第一段の着火手段と第二段目バーナー炉への酸素含有のガスを自動供給できる装置により燃焼温度を制御することができる。本考案では二段式のバーナー炉室での着火・燃焼を制御する手段を備えているものである。
【００１０】
考案者らは、前記のように廃棄物の一部を燃焼させつつ残部を乾留して可燃性ガスを生ぜしめると共に、該可燃性ガスを略一定の温度で燃焼させるときに、前記廃棄物の乾留の終了段階において、前記燃焼炉で前記可燃性ガスの不完全燃焼が発生する理由について種々検討したところ、次のような知見を得た。
前記のようにして廃棄物の乾留を行う際には、ガス化炉内の廃棄物はバーナー室内の温度として捉えられる前記可燃性ガスの燃焼温度を一定に維持するような量の可燃性ガスを発生することができなくなる。
【００１１】
前記不燃性ガスは、前記可燃性ガスが充分に存在しているときには可燃性ガスの燃焼熱により加熱されるので、特に問題を生じることはない。ところが、前記廃棄物の乾留の終了段階において可燃性ガスの量が所定の燃焼温度を維持するために不充分になってくると、前記不燃性ガスはそれ自体燃焼せず熱を発生しないので、前記可燃性ガスの燃焼熱を吸収し、前記バーナー室内の温度をさらに下降させる。このようにバーナー室内の温度が下降すると、前記燃焼炉内の温度変化を前記可燃性ガスの燃焼温度として捉え、該温度変化により調整されている該燃焼炉に対する酸素の供給量が、実際にバーナー室に存在する可燃性ガスを完全燃焼させる量よりも少なくなり、前記可燃性ガスの完全燃焼を維持できなくなるものと考えられる。（この時はバーナー室の助燃バーナーでアフターバナーで作動）
【００１２】
本考案の廃棄物の焼却処理方法は、前記バーナー室に、前記可燃性ガスが燃焼する部分を貫通させて該可燃性ガスの燃焼に必要な酸素を供給する給気ノズルを設け、該可燃性ガスの燃焼により加熱された該給気ノズルを介して該燃焼炉内に酸素を供給することを特徴とする。このとき、前記給気ノズルは前記可燃性ガスが燃焼する部分の中央部に該可燃性ガスの流通方向に沿って設けられ、加熱された酸素を可燃性ガスの流れに交叉して噴出することを特徴とする。
本発明の廃棄物の焼却処理方法は、前記バーナー室において前記可燃性ガスが燃焼する部分に、該可燃性ガスに着火して燃焼を補助する着火手段を設け、該着火手段により前記乾留の終了段階における前記可燃性ガスの燃焼をバーナーで補助することを特徴と
（作用）
【００１３】
本考案の廃棄物の焼却処理方法によれば、前記バーナー室に導入される可燃性ガスが減少し、前記不燃性ガスによる燃焼熱の吸収が大になる前記乾留の終了段階に、前記バーナー室に加熱された空気中の酸素を供給することにより、前記不燃性ガスによる燃焼熱の吸収を補い、燃焼炉内の温度の低下を避けて、前記可燃性ガスを完全燃焼させる酸素供給量を確保する。    前記燃焼炉に可燃性ガスの燃焼に必要な酸素を供給する給気ノズルは、前記可燃性ガスが燃焼する部分を貫通するように設けられていることにより、可燃性ガスの燃焼により加熱されている。前記酸素が前記給気ノズルの熱により加熱された酸素を供給する。前記給気ノズルは、前記可燃性ガスが燃焼する部分の中央部を該可燃性ガスの流通方向に沿って設けられ、加熱された酸素を可燃性ガスの流れに交叉して噴出することにより、前記加熱された酸素が該燃焼炉内に均一に拡散して該可燃性ガスに混合し、該可燃性ガスの燃焼を促進する。
【考案の効果】
【００１４】
以上のことから明らかなように、本発明の廃棄物の焼却処理方法によれば、該廃棄物が樹脂成分の他に不燃性成分を多く含むときにも、乾留の終了段階における可燃性ガスの不完全燃焼を防止することができるとともに、効率的な燃焼が出来て、熱量の回収が有効に出来ることである。
【実施例】
【００１５】
1ガス化室の内部に廃プラスチック及びタイヤ等を投入する。4投入口の蓋を閉める。
着火バーナー6を点火して着火室15内部を600℃以上に上昇させる。
ガス化室の底から点火バーナー3から点火して、電動バルブ9-1、9-2を微調整して可燃性ガスを発生させる。調整時間は、3分〜60分で行う。
ガス化室1からダクトを通して着火室15に可燃性ガス5が流れ着火する。
着火後、バーナー室16に行き空気（ミキシングパイプ）7が混合し火が出る。
温度センサー18により電動バルブ14-1、14-2をガス発生が多い時は開き、ガス発生が少ない時は閉じる。
ガス発生量が多い場合は、電動バルブ8、9-1、9-2を微調整で閉める。（空気を少なく入れる）
ガス発生量が少ない場合は、電動バルブ8、9-1、9-2を微調整で閉める。（空気を多く入れる）
上記のバルブ調整は、温度センサー18により電気的に制御する。
ガス化室1のガス発生量により、5時間30分〜6時間30分位バーナーが働く。
ガス発生量が少なくなると、温度センサー17の温度が下がるので、6着火バーナーを（ON、OFF）作動させてCOの発生を抑える。（アフターバーナー）約1時間〜2時間作動する。
アフターバーナーが作動すると同時に電動バルブ10-2を少し開き、炭化後空気ノズル10-1側面より空気供給を行う。10時間〜12時間で終了する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ガス化室図
【図２】エジェクター図
【図３】ガス化バーナー温度曲線データ
【符号の説明】
【００１７】
1  ガス化室
2  ガス化バーナー
3  点火バーナー（プロパン及び電気）
4  投入口上フタ
5  可燃性ガス
6  着火バーナー
7  空気（ミキシングパイプ）
8  電動バルブ
9-1、9-2  電動バルブ
10-1  炭化後空気ノズル（置き火）
10-2  電動バルブ
11  ガス化室センサー
12  給気ファン
13ガス化室エアーノズル
14電動バルブ
15  着火室
16  バーナー室
17  測温体温度センサー
18温度センサー
【図１】
0003117793.tif 000003
【図２】
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【図３】
0003117793.tif 000005